呂靖燁，李玨

（西安科技大學(xué) 管理學(xué)院，陜西 西安 710054）

國(guó)家對(duì)碳排放、經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和生態(tài)環(huán)境的重視程度越來越高，2020 年習(xí)近平總書記提出中國(guó)將提高國(guó)家自主貢獻(xiàn)力度，力爭(zhēng)二氧化碳排放2030 年前達(dá)到峰值，2060 年前實(shí)現(xiàn)碳中和，推動(dòng)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展[1]。黨的十九屆五中全會(huì)進(jìn)一步指出，未來生產(chǎn)和生活向低碳化轉(zhuǎn)型發(fā)展，推動(dòng)碳排放目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)和綠色中國(guó)的建設(shè)[2]。由此可見，碳排放目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)與經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展和生態(tài)環(huán)境建設(shè)息息相關(guān)。

如何在實(shí)現(xiàn)碳排放目標(biāo)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展和生態(tài)環(huán)境優(yōu)化，是我國(guó)目前面臨的重要問題。然而，各省份碳排放水平不同、經(jīng)濟(jì)發(fā)展不平衡、生態(tài)環(huán)境存在差異，各省份碳排放、經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和生態(tài)環(huán)境三者的關(guān)系也錯(cuò)綜復(fù)雜。因此，厘清碳排放、經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和生態(tài)環(huán)境的關(guān)系，對(duì)于實(shí)現(xiàn)我國(guó)碳排放目標(biāo)、經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展、綠色中國(guó)的建設(shè)具有重要意義。

國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)經(jīng)濟(jì)與碳排放、生態(tài)環(huán)境等要素之間關(guān)系的研究，主要是從環(huán)境與經(jīng)濟(jì)的關(guān)系、碳排放與經(jīng)濟(jì)的關(guān)系、能源、經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的關(guān)系三方面進(jìn)行。

第一，關(guān)于經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境關(guān)系的研究。國(guó)外文獻(xiàn)對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境關(guān)系現(xiàn)狀的研究較廣泛，F(xiàn)eng 等[3]發(fā)現(xiàn)中國(guó)邊境地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)嚴(yán)重失衡。Andrée 等[4]發(fā)現(xiàn)地區(qū)經(jīng)濟(jì)環(huán)境決定了環(huán)境產(chǎn)出臨界點(diǎn)的形狀、幅度和位置。Song[5]認(rèn)為經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)加上持續(xù)高水平技術(shù)投資對(duì)環(huán)境保護(hù)有實(shí)際作用。Yao 等[6]認(rèn)為，一定經(jīng)濟(jì)水平下，增加可再生能源消費(fèi)，發(fā)展中國(guó)家可以更好地實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。國(guó)內(nèi)學(xué)者范慧平等[7]發(fā)現(xiàn)，短期內(nèi)優(yōu)化環(huán)境需要付出經(jīng)濟(jì)代價(jià)，良好的生態(tài)是經(jīng)濟(jì)長(zhǎng)期健康發(fā)展的基礎(chǔ)。周茜[8]發(fā)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的技術(shù)要素會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生重要影響。

第二，關(guān)于經(jīng)濟(jì)發(fā)展與碳排放關(guān)系的研究。國(guó)外文獻(xiàn)中，Du 等[9]與Salman 等[10]研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和碳排放具有關(guān)聯(lián)性。Li 等[11]發(fā)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式的改變對(duì)低碳發(fā)展具有重要意義。Zheng 等[12]發(fā)現(xiàn)同時(shí)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長(zhǎng)和減少碳排放的目標(biāo)是困難的。Mardani等[13]指出研究碳排放與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間的關(guān)系有助于制定合理的能源政策。Shahbaz 等[14]發(fā)現(xiàn)應(yīng)把經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的生態(tài)后果放在最優(yōu)先的位置。國(guó)內(nèi)學(xué)者關(guān)于經(jīng)濟(jì)發(fā)展與碳排放關(guān)系的研究主要有：原嫄和孫欣彤[15]發(fā)現(xiàn)中國(guó)仍處于碳排放與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同步增長(zhǎng)階段，武娜等[16]認(rèn)為晉陜蒙地區(qū)生產(chǎn)中的隱含碳問題不容忽視，楊曉華等[17]發(fā)現(xiàn)制造業(yè)經(jīng)濟(jì)和碳排放呈倒“N”型關(guān)系，呂康娟和何云雪[18]發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)江三角城市群經(jīng)濟(jì)集聚對(duì)碳排放強(qiáng)度產(chǎn)生先促進(jìn)后抑制的直接影響。

第三，關(guān)于能源、經(jīng)濟(jì)與環(huán)境關(guān)系的研究。國(guó)外文獻(xiàn)中，Li & Li[19]、Nguyen 等[20]、Vujovi?[21]、Akadiri 等[22]發(fā)現(xiàn)能源消耗和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)是碳排放量增加的重要因素。國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)能源、經(jīng)濟(jì)與環(huán)境關(guān)系進(jìn)行研究的有：吳鳴然等[23]、傅強(qiáng)等[24]認(rèn)為能源、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)具有關(guān)聯(lián)性，關(guān)偉和金一[25]發(fā)現(xiàn)隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，能源效率有所提高，碳排放量有所下降。

學(xué)者們運(yùn)用BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型[7]、Commoner 污染方程模型[8]、PVAR 模型[15]、DPSIR 模型[16]、空間計(jì)量模型[18]等，對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、碳排放、環(huán)境兩兩關(guān)系和能源、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境三者關(guān)系進(jìn)行了研究，研究發(fā)現(xiàn)能源強(qiáng)度是碳排放的重要影響因素，碳排放與經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有關(guān)聯(lián)性，經(jīng)濟(jì)發(fā)展為生態(tài)環(huán)境優(yōu)化提供動(dòng)力，具有借鑒意義。但是，目前對(duì)碳排放、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、環(huán)境的研究大多都是基于兩者關(guān)系的探討，需要進(jìn)一步研究三者之間的關(guān)系。通過研究碳排放、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)環(huán)境的關(guān)系，有利于推動(dòng)我國(guó)碳排放目標(biāo)和經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，為我國(guó)綠色發(fā)展提供一定的理論借鑒。

因此，本文基于耦合的視角，測(cè)度2005—2019 年我國(guó)30 個(gè)省份碳排放、經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和生態(tài)環(huán)境三維系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)度。2005—2009 年我國(guó)經(jīng)濟(jì)平均增速是13.07%，屬于高速增長(zhǎng)階段。2010—2014 年受經(jīng)濟(jì)危機(jī)的持續(xù)影響，我經(jīng)濟(jì)平均增速為11.14%，2014 年經(jīng)濟(jì)平均增速下降至8.4%，進(jìn)入了經(jīng)濟(jì)發(fā)展低迷期。2015—2019 年我國(guó)經(jīng)濟(jì)平均增速為7.2%，屬于新常態(tài)時(shí)期?；诖耍疚膶⒎治鼋?jīng)濟(jì)高速增長(zhǎng)期、經(jīng)濟(jì)低迷期和經(jīng)濟(jì)新常態(tài)期三個(gè)階段耦合協(xié)調(diào)度的時(shí)空演化，并構(gòu)建空間計(jì)量模型，采用Moran’s I 指數(shù)分析各地區(qū)耦合協(xié)調(diào)度的空間相關(guān)性，提出了促進(jìn)我國(guó)碳排放、經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的建議。

1 三維系統(tǒng)耦合機(jī)理

耦合是系統(tǒng)之間相互影響的狀態(tài)，碳排放—經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)—生態(tài)環(huán)境是一個(gè)兩兩相互影響的系統(tǒng)，如圖1 所示。首先，碳排放和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的關(guān)系體現(xiàn)為：減少碳排放，推動(dòng)經(jīng)濟(jì)健康發(fā)展，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)又為低碳發(fā)展提供技術(shù)等支持。其次，碳排放和生態(tài)環(huán)境的關(guān)系體現(xiàn)為：減少碳排放有利于保護(hù)生態(tài)環(huán)境，良好的生態(tài)環(huán)境為污染物的排放提供更高強(qiáng)度的承載力。最后，生態(tài)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的關(guān)系體現(xiàn)為：良好的資源稟賦和生態(tài)環(huán)境承載力為經(jīng)濟(jì)發(fā)展創(chuàng)造條件，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)為生態(tài)環(huán)境建設(shè)提供資金、技術(shù)等支持。碳排放、經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、生態(tài)環(huán)境三維系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展，相互促進(jìn)。

圖1 耦合機(jī)理圖

碳排放—經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)—生態(tài)環(huán)境又是一個(gè)錯(cuò)綜復(fù)雜的三維系統(tǒng)。碳排放與每個(gè)人的生產(chǎn)、生活都息息相關(guān)，它不僅會(huì)影響各產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，而且會(huì)影響人們的生活方式，決定了人們利用新能源的態(tài)度。通過碳排放交易市場(chǎng)的發(fā)展，可以促進(jìn)新能源的推廣和使用，有利于增強(qiáng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展活力和保護(hù)生態(tài)環(huán)境。而新能源的利用方式與生態(tài)環(huán)境也是息息相關(guān)的，例如風(fēng)力較強(qiáng)的地區(qū)可以利用風(fēng)能發(fā)電。此外，通過建立碳排放市場(chǎng)，控制碳排放量為經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量增長(zhǎng)和生態(tài)環(huán)境保護(hù)創(chuàng)造了條件。

經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)為減少碳排放和生態(tài)環(huán)境保護(hù)提供了必要的資金、技術(shù)等支持。通過支持新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和引進(jìn)碳減排技術(shù)，減少碳排放量，保護(hù)環(huán)境。但是受各區(qū)域生態(tài)環(huán)境和自然資源稟賦的異質(zhì)性制約，不同區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和模式差別較大，生態(tài)環(huán)境影響區(qū)域比較優(yōu)勢(shì)的發(fā)揮。對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞程度是經(jīng)濟(jì)發(fā)展質(zhì)量的重要評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，而生態(tài)環(huán)境的保護(hù)又離不開環(huán)境治理技術(shù)的應(yīng)用和資金的投入。

生態(tài)環(huán)境是經(jīng)濟(jì)長(zhǎng)期發(fā)展的保障，是碳排放的承載者。同時(shí)，經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展為生態(tài)環(huán)境的保護(hù)提供了資金及技術(shù)保障，減少碳排放對(duì)環(huán)境具有積極意義。

三維系統(tǒng)中，任何一個(gè)子系統(tǒng)無法與其他子系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展時(shí)，整體的耦合協(xié)調(diào)水平都會(huì)降低。當(dāng)三個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行耦合時(shí)，其中兩個(gè)子系統(tǒng)發(fā)展水平降低，而另外一個(gè)上升時(shí)，整體耦合協(xié)調(diào)水平下降。即使是發(fā)展水平都處于上升或下降階段，但其中一個(gè)子系統(tǒng)增長(zhǎng)或下降速度不能與其他兩個(gè)相匹配時(shí)，整體的耦合協(xié)調(diào)度也會(huì)下降。并且，當(dāng)兩個(gè)或者多個(gè)子系統(tǒng)之間的相互關(guān)系不再存在時(shí)，形成脫鉤效應(yīng)。因此，碳排放、經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和生態(tài)環(huán)境三個(gè)子系統(tǒng)各自的發(fā)展水平和變化速度都會(huì)影響整體耦合協(xié)調(diào)度的大小。其中兩個(gè)子系統(tǒng)出現(xiàn)脫鉤時(shí)，三維系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)度也會(huì)下降。

2 指標(biāo)選取與模型構(gòu)建

2.1 指標(biāo)選取與綜合指數(shù)計(jì)算

2.1.1 指標(biāo)選取

第一，碳排放?；剂系娜紵龝?huì)產(chǎn)生大量二氧化碳，并且考慮能源消費(fèi)品種和數(shù)據(jù)的可獲得性，參考前人的研究[26]，選擇各省份煤炭、焦炭、原油、燃料油、汽油、煤油、柴油、天然氣的消費(fèi)量核算碳排放，并且參考IPCC 提供的核算方法進(jìn)行估算，計(jì)算方法如下：

式中：CO2是碳排放量，n是能源種類數(shù)量，Ei是第i類能源的消耗量，NCVi是第i類能源的平均低位發(fā)熱量，CEFi是第i類能源的含碳量，COFi是第i類能源的碳氧化因子[26]。

第二，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)。2005—2019 年是我國(guó)經(jīng)濟(jì)從高速增長(zhǎng)階段向經(jīng)濟(jì)新常態(tài)階段的過渡時(shí)期，地區(qū)生產(chǎn)總值增長(zhǎng)率由高速向中高速轉(zhuǎn)變，采用地區(qū)生產(chǎn)總值增長(zhǎng)率衡量我國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)狀況，能夠更有針對(duì)性地體現(xiàn)我國(guó)各個(gè)階段經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的特點(diǎn)與趨勢(shì)，因此，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)采用2005—2019 年地區(qū)生產(chǎn)總值增長(zhǎng)率指標(biāo)。

第三，生態(tài)環(huán)境。生態(tài)環(huán)境的好壞不僅反映出一個(gè)地區(qū)生產(chǎn)生活質(zhì)量，并且也會(huì)限制該地區(qū)生產(chǎn)、服務(wù)的發(fā)展水平。本文采用建成區(qū)綠化覆蓋率、森林覆蓋率、治理工業(yè)廢氣完成投資額、治理工業(yè)廢水完成投資額、人均用水量和城市污水排放量指標(biāo)測(cè)算生態(tài)環(huán)境水平。

2.1.2 綜合指數(shù)計(jì)算

運(yùn)用熵值法計(jì)算權(quán)重，加入時(shí)間變量，得出以下綜合指數(shù)的計(jì)算模型[27]：

（1）數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化。

式中：xθij是第θ年省份i的第j個(gè)指標(biāo)值，xmax是某一指標(biāo)的最大值，xmin是某一指標(biāo)的最小值[27]。

（2）確定某省份某一年的數(shù)據(jù)在某一指標(biāo)中的權(quán)重yθij：

式中：r為年份的數(shù)量，n為省份的數(shù)量。

（4）確定第j項(xiàng)指標(biāo)的信息效用值hj：

考慮到數(shù)據(jù)的科學(xué)性和可獲得性，本研究主要采用中國(guó)30 個(gè)省份（西藏和港澳臺(tái)地區(qū)除外）2005—2019 年的數(shù)據(jù)。目前，最新的統(tǒng)計(jì)年鑒年份為2020，因此，主要的數(shù)據(jù)來源為2006—2020 年的《中國(guó)環(huán)境統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國(guó)能源統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》。

2.2 模型構(gòu)建

首先構(gòu)建耦合協(xié)調(diào)度模型，計(jì)算各省份2005—2019年耦合協(xié)調(diào)度。其次構(gòu)建空間計(jì)量模型，分析各省份耦合協(xié)調(diào)度是否具有空間相關(guān)性以及哪些省份存在空間聚集效應(yīng)。

2.2.1 耦合協(xié)調(diào)度模型的構(gòu)建

耦合協(xié)調(diào)度能辨別系統(tǒng)在相互影響的過程中是否達(dá)到協(xié)調(diào)，同時(shí)能判斷協(xié)調(diào)的等級(jí)。構(gòu)建碳排放—經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)—生態(tài)環(huán)境三維系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)度模型[28]，具體步驟為：

（1）構(gòu)建碳排放—經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)—生態(tài)環(huán)境耦合模型，計(jì)算耦合度C：

式中：C代表耦合度；U1、U2、U3分別表示各省份碳排放量綜合指數(shù)、經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)綜合指數(shù)和生態(tài)環(huán)境綜合指數(shù)。

（2）構(gòu)建碳排放—經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)—生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調(diào)模型，計(jì)算耦合協(xié)調(diào)度D：

式中：D為耦合協(xié)調(diào)度，T是協(xié)調(diào)指數(shù)，α、β、λ是碳排放、經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和生態(tài)環(huán)境的權(quán)重，令α=β=λ=1/3[28]。并且，把三維系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)度分為8 個(gè)階段[29]，并且給出8個(gè)不同的協(xié)調(diào)等級(jí)，具體分類見表1 所列。

表1 碳排放—經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)—生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調(diào)度及等級(jí)劃分

2.2.2 空間計(jì)量模型的構(gòu)建

空間自相關(guān)模型可以衡量某一變量的空間聚集特征，本文中主要用來分析各省份間碳排放、經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和生態(tài)環(huán)境三維系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)度與各省份地理位置之間的空間依賴關(guān)系或空間關(guān)聯(lián)程度。本文參考文獻(xiàn)[28]，采用全局Moran’s I 指數(shù)判斷各省份是否有空間相關(guān)性，其具體公式為：

全局莫蘭指數(shù)檢驗(yàn)是否存在空間相關(guān)性，無法得出空間相關(guān)性特征，因此需要進(jìn)一步計(jì)算局部莫蘭指數(shù)，其計(jì)算公式為：

3 三維系統(tǒng)綜合指數(shù)及耦合協(xié)調(diào)度時(shí)空演化分析

3.1 碳排放、經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、生態(tài)環(huán)境三維系統(tǒng)綜合指數(shù)分析

運(yùn)用熵值法確定指標(biāo)權(quán)重，得到2005—2019 年碳排放、經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和生態(tài)環(huán)境的綜合指數(shù)，如圖2 所示。

圖2 三維系統(tǒng)綜合指數(shù)

碳排放綜合指數(shù)呈增長(zhǎng)趨勢(shì)。2005—2009 年增長(zhǎng)幅度大，而2010—2014 年和2015—2019 年兩個(gè)時(shí)期增長(zhǎng)幅度小，這可能是因?yàn)槲覈?guó)低碳減排政策發(fā)揮了一定作用。

經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)綜合指數(shù)是區(qū)域生產(chǎn)總值增速的體現(xiàn)，在三個(gè)綜合指數(shù)中，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)整體發(fā)展水平較高。2005—2009 年，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)綜合指數(shù)下降幅度較小，主要是我國(guó)經(jīng)濟(jì)尚處于高速增長(zhǎng)的階段。2010—2014 年，下降幅度較大，金融危機(jī)的影響尚存。2015—2019 年，下降幅度較大，經(jīng)濟(jì)新常態(tài)下，中國(guó)不再片面追求經(jīng)濟(jì)高速增長(zhǎng)。

在2005—2019 年間，生態(tài)環(huán)境綜合指數(shù)整體變化較為平穩(wěn)。生態(tài)環(huán)境受到一定的破壞，但是整體向好。2010 年生態(tài)環(huán)境綜合指數(shù)上升幅度較大，原因可能是這一時(shí)期我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度放緩，生態(tài)環(huán)境質(zhì)量有所改善。

三維系統(tǒng)綜合發(fā)展水平呈現(xiàn)趨近的狀態(tài)，其中，最重要的是經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)水平下降幅度大，而碳排放水平上升幅度較大。2019 年生態(tài)環(huán)境綜合指數(shù)、經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)綜合指數(shù)、碳排放綜合指數(shù)分別是11.14、8.02、9.14，最大值與最小值的差距只有2，三維系統(tǒng)的發(fā)展水平差距縮小，逐漸呈現(xiàn)出融合協(xié)調(diào)發(fā)展的態(tài)勢(shì)。

3.2 三維系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)度時(shí)空演化分析

3.2.1 各省份耦合協(xié)調(diào)度的整體水平相對(duì)較低

從整體看，我國(guó)各省份2005—2019 年碳排放—經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)—生態(tài)環(huán)境的耦合協(xié)調(diào)度在0.22 ～0.62 范圍內(nèi)，極差為0.4，耦合協(xié)調(diào)度變化幅度較大，如表2 所示。2005—2019 年整體耦合協(xié)調(diào)度較低，說明碳排放—經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)—生態(tài)環(huán)境三維系統(tǒng)還沒有形成良好的發(fā)展?fàn)顟B(tài)，還有進(jìn)一步改善的空間。

表2 各省份碳排放—經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)—生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調(diào)度

3.2.2 耦合協(xié)調(diào)度的區(qū)域差距呈現(xiàn)出先擴(kuò)大后逐漸縮小的趨勢(shì)

從耦合協(xié)調(diào)度與均值的比較來看，2005 年經(jīng)濟(jì)高速增長(zhǎng)期，這一年均值以上的省份少于均值以下的省份，如表3 所示。2012 年經(jīng)濟(jì)低迷期，這一年均值以上的省份比2005 年增加了6 個(gè)：福建、湖北、四川、貴州、云南、陜西。2019 年經(jīng)濟(jì)新常態(tài)期，均值以上的省份和均值以下的省份數(shù)量相同，與2005 年相比，均值以上省份數(shù)量增加，說明隨著經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展，耦合協(xié)調(diào)度區(qū)域差異正在縮小，因此，節(jié)能減排不僅要考慮各個(gè)省份的特點(diǎn)，還要綜合考慮區(qū)域間的協(xié)調(diào)，更要通過減排成效較高的地區(qū)帶動(dòng)高排放區(qū)域協(xié)同治理。

表3 不同時(shí)期各省份耦合協(xié)調(diào)度的比較

3.2.3 耦合協(xié)調(diào)等級(jí)低且各時(shí)期變化顯著

將各省份的耦合協(xié)調(diào)度劃分為不同的耦合協(xié)調(diào)類型，得出我國(guó)碳排放—經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)—生態(tài)環(huán)境三維系統(tǒng)的空間分布圖，如圖3 ～圖5 所示。

圖3 2005年耦合協(xié)調(diào)等級(jí)空間分布

圖5 2019年耦合協(xié)調(diào)等級(jí)空間分布

第一，不同時(shí)期耦合協(xié)調(diào)等級(jí)呈先上升后下降的趨勢(shì)。從各時(shí)期耦合協(xié)調(diào)等級(jí)的變化來看，2005 年經(jīng)濟(jì)高速增長(zhǎng)期，輕度失調(diào)的省份最多，可能的原因是我國(guó)經(jīng)濟(jì)高速增長(zhǎng)，對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)不到位，環(huán)境政策執(zhí)行力度弱。2012 年經(jīng)濟(jì)低迷期，與2005 年相比，耦合協(xié)調(diào)水平有所上升，可能的原因是席卷全球的經(jīng)濟(jì)危機(jī)導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)放緩，對(duì)能源需求相對(duì)減少，生產(chǎn)的碳排放量有所降低，環(huán)境壓力受經(jīng)濟(jì)收縮的影響有所減輕。但是出現(xiàn)輕度協(xié)調(diào)的主要原因是全球經(jīng)濟(jì)危機(jī)導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)發(fā)展增速放緩，而不是環(huán)境問題真正得到解決。2019 年經(jīng)濟(jì)新常態(tài)期，輕度失調(diào)的省份最多，與2005 年相比，其中8個(gè)省份耦合協(xié)調(diào)等級(jí)下降，究其原因是高質(zhì)量發(fā)展和供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，各個(gè)區(qū)域?qū)h(huán)境問題放在首位，部分地區(qū)碳排放與經(jīng)濟(jì)發(fā)展初步出現(xiàn)脫鉤效應(yīng)，一系列環(huán)境治理措施初見成效的結(jié)果。

第二，不同省份耦合協(xié)調(diào)等級(jí)呈現(xiàn)出東高西低的差異化特征。從各省耦合協(xié)調(diào)等級(jí)的變化來看，2019 年與2005 年相比，有20 個(gè)省份耦合協(xié)調(diào)等級(jí)沒有變化，10個(gè)省份耦合協(xié)調(diào)度發(fā)生變化。耦合協(xié)調(diào)等級(jí)上升的省份是寧夏和新疆，其上升的原因可能是在經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化使得碳排放、經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和生態(tài)環(huán)境三維系統(tǒng)協(xié)同發(fā)展水平上升。耦合協(xié)調(diào)等級(jí)下降的省份以東部地區(qū)的北京、天津、上海為代表，其下降的原因可能是這幾個(gè)區(qū)域重視環(huán)境治理問題，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)發(fā)展門類，關(guān)停并轉(zhuǎn)移了大批高排放的企業(yè)，同時(shí)，不斷加強(qiáng)企業(yè)碳排放管理。這些地區(qū)因地制宜發(fā)展低碳產(chǎn)業(yè)，碳排放、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的矛盾在一定程度上得到了緩解，經(jīng)濟(jì)發(fā)展和碳排放已經(jīng)初步顯現(xiàn)出脫鉤效應(yīng)。因此，其他省份可以通過加強(qiáng)環(huán)境治理力度、重視生態(tài)環(huán)境優(yōu)化、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)主體的節(jié)能減排等方式實(shí)現(xiàn)碳排放脫鉤，推動(dòng)綠色發(fā)展。這與吳鳴然[23]的觀點(diǎn)是一致的，共同表明粗放式的經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式是不可持續(xù)的，需要提高能源的使用效率等來維護(hù)能源、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展，本文研究充分考慮碳排放、經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、生態(tài)環(huán)境三維系統(tǒng)的協(xié)調(diào)發(fā)展關(guān)系。

圖4 2012年耦合協(xié)調(diào)等級(jí)空間分布

4 三維系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)度空間相關(guān)性分析

4.1 全局莫蘭指數(shù)分析

各省份碳排放—經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)—生態(tài)環(huán)境三維系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)分布表現(xiàn)出明顯的地區(qū)差異性，因此，通過計(jì)算全局莫蘭指數(shù)，探究耦合協(xié)調(diào)度的空間相關(guān)性，如表4 所示。結(jié)果表明，2005 年、2012 年和2019 年的莫蘭指數(shù)都大于0，并且P值都小于0.1，通過顯著性檢驗(yàn)，說明各省份存在顯著的空間相關(guān)關(guān)系。

表4 全局莫蘭指數(shù)

從2005 年、2012 年和2019 年的莫蘭指數(shù)看出，我國(guó)各省份碳排放—經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)—生態(tài)環(huán)境三維系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)度存在空間相關(guān)性，但空間相關(guān)性逐漸減弱。由于全局莫蘭指數(shù)只能得出存在相關(guān)性，并不能得出具體的空間聚集性特征，為了進(jìn)一步分析存在較強(qiáng)空間聚集性的省份，需要計(jì)算局部莫蘭指數(shù)。

4.2 局部空間莫蘭指數(shù)分析

由于全局空間莫蘭指數(shù)不能反映局部的空間效應(yīng)，因此通過局部莫蘭指數(shù)可以說明哪些省份在空間上存在較強(qiáng)的空間聚集性。通過對(duì)局部莫蘭指數(shù)的分析，得到Lisa 聚集圖。把我國(guó)各省份三維系統(tǒng)協(xié)調(diào)聚集類型分為5 類：“高—高”聚集區(qū)、“高—低”聚集區(qū)、“低—高”聚集區(qū)、“低—低”聚集區(qū)、“不顯著”區(qū)域（表5）。

表5 各省份的空間聚集類型

第一，新疆在觀察期內(nèi)，由“低—低”聚集變?yōu)椤案摺汀本奂??？赡艿脑蚴切陆靥幬覈?guó)西北部，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)綜合水平高，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)也在不斷優(yōu)化，第三產(chǎn)業(yè)總量逐漸超過第二產(chǎn)業(yè)，碳排放水平得到一定的控制，生態(tài)環(huán)境優(yōu)化，耦合協(xié)調(diào)度上升，三維系統(tǒng)協(xié)同發(fā)展水平上升。周圍省份甘肅、青海的生態(tài)環(huán)境也較惡劣，經(jīng)濟(jì)發(fā)展綜合水平高，經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境狀況不協(xié)調(diào)，耦合協(xié)調(diào)度低。因此，由比較穩(wěn)定的“低—低”聚集變?yōu)椤案摺汀本奂?。這體現(xiàn)了西北地區(qū)生態(tài)環(huán)境水平與經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不相適應(yīng)，應(yīng)注重綠色低碳發(fā)展，促進(jìn)區(qū)域協(xié)同發(fā)展，先進(jìn)地區(qū)帶動(dòng)落后地區(qū)共同進(jìn)步。

第二，河北、河南、山西形成穩(wěn)定的“高—高”聚集格局。形成“高—高”聚集的優(yōu)勢(shì)在于各地區(qū)發(fā)展不再片面地追求GDP 增速。劣勢(shì)在于經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中各種能源開采量增加，碳排放量也不斷增長(zhǎng)。由此可以看出，我國(guó)應(yīng)有效控制碳排放量，促進(jìn)區(qū)域低碳減排合作。這與原嫄和孫欣彤[15]的研究結(jié)論是一致的，共同表明我國(guó)仍處于碳排放與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同步增長(zhǎng)階段，但是原嫄和孫欣彤[15]并未考慮碳排放—經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)—生態(tài)環(huán)境三維系統(tǒng)的融合發(fā)展，因此，本文對(duì)三維系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展的研究，有利于我國(guó)碳排放即將達(dá)到峰值之際的政策制定和實(shí)施。

第三，大多數(shù)省份不存在聚集效應(yīng)。其中可能的原因是影響碳排放的經(jīng)濟(jì)社會(huì)因素是復(fù)雜的，只考慮經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和生態(tài)環(huán)境對(duì)其的影響是片面的?；蛘呖赡艿脑蚴遣糠质》萏寂欧藕徒?jīng)濟(jì)增長(zhǎng)存在脫鉤效應(yīng)，三維系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)度低，對(duì)周圍省份的影響小，因此不存在聚集效應(yīng)。這個(gè)研究結(jié)論和Zheng 等[12]的研究結(jié)論是一致的，共同表明中國(guó)碳排放的社會(huì)經(jīng)濟(jì)驅(qū)動(dòng)因素是復(fù)雜的，但是Zheng 等[12]并未考慮碳排放與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)脫鉤的影響。因此，本文通過對(duì)碳排放的驅(qū)動(dòng)因素及其相互作用的分析，對(duì)我國(guó)成功規(guī)劃出一條既能實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長(zhǎng)又能減少碳排放的道路具有一定的借鑒作用。

5 主要結(jié)論與政策建議

5.1 主要結(jié)論

本文主要以2005—2019 年我國(guó)30 個(gè)省份為研究對(duì)象，通過分析碳排放—經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)—生態(tài)環(huán)境三維系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)度，采用全局莫蘭指數(shù)和局部莫蘭指數(shù)分析空間關(guān)聯(lián)性，最終得出以下幾點(diǎn)結(jié)論：

（1）經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)綜合指數(shù)呈下降趨勢(shì)，生態(tài)環(huán)境綜合指數(shù)和碳排放綜合指數(shù)上升，前者上升幅度小，后者上升幅度大。這與我國(guó)經(jīng)濟(jì)增速放緩、生態(tài)環(huán)境正在優(yōu)化以及碳排放量上升的現(xiàn)狀相符合。

（2）從耦合協(xié)調(diào)度時(shí)空演化的角度來看，耦合協(xié)調(diào)度的整體水平相對(duì)較低。從經(jīng)濟(jì)高速增長(zhǎng)期到經(jīng)濟(jì)新常態(tài)期，耦合協(xié)調(diào)度區(qū)域差距縮小，耦合協(xié)調(diào)等級(jí)呈現(xiàn)先上升后下降、東高西低的特點(diǎn)。部分省份耦合協(xié)調(diào)度下降，這可能與地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、碳排放脫鉤狀況等有關(guān)系。

（3）由全局莫蘭指數(shù)分析得出，三維系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)度是正相關(guān)的，但空間相關(guān)性呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)。由局部莫蘭指數(shù)可以看出，新疆由“低—低”聚集變?yōu)椤案摺汀本奂?，這可能的原因是新疆產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、生態(tài)環(huán)境等出現(xiàn)優(yōu)化，耦合協(xié)調(diào)等級(jí)上升，而周圍省份三維系統(tǒng)的協(xié)調(diào)發(fā)展水平較低。河南、山西等省份形成穩(wěn)定的“高—高”聚集格局，在一定程度上說明，這些地區(qū)的發(fā)展不再片面追求GDP 增速。大多數(shù)省份不存在聚集效應(yīng)，其中可能的原因是影響碳排放的經(jīng)濟(jì)社會(huì)因素是復(fù)雜的，只考慮經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和生態(tài)環(huán)境對(duì)其的影響是片面的，或者可能的原因是部分省份碳排放和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)存在脫鉤效應(yīng)，三維系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)度低，對(duì)周圍省份的影響小，因此不存在聚集效應(yīng)。

5.2 政策建議

（1）調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，促進(jìn)區(qū)域低碳減排合作。政府層面，應(yīng)制定合理科學(xué)的能源消費(fèi)目標(biāo)，把經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的生態(tài)后果放在優(yōu)先位置，切實(shí)維護(hù)經(jīng)濟(jì)與資源、環(huán)境的協(xié)同，以實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。應(yīng)對(duì)清潔能源的生產(chǎn)和消費(fèi)給予資金和技術(shù)支持，以防生產(chǎn)成本和價(jià)格過高，消費(fèi)者難以接受，阻礙新能源的發(fā)展。區(qū)域間碳排放水平和碳減排能力不同，國(guó)家應(yīng)重點(diǎn)支持碳排放水平高且碳減排能力低的地區(qū)，給予資金支持和政策扶持。加強(qiáng)地區(qū)間的合作，交流低碳減排的經(jīng)驗(yàn)，引進(jìn)和學(xué)習(xí)新能源生產(chǎn)的技術(shù)。碳排放的社會(huì)經(jīng)濟(jì)驅(qū)動(dòng)因素較復(fù)雜，高度審慎地設(shè)計(jì)碳減排路徑對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重大意義。

（2）促進(jìn)區(qū)域協(xié)同發(fā)展，帶動(dòng)落后地區(qū)共同進(jìn)步。對(duì)于政策制定，應(yīng)因地制宜，綜合考慮經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)速度和生態(tài)環(huán)境承載力之間的關(guān)系以及能源強(qiáng)度與碳排放的關(guān)系，切忌一味地追求發(fā)展速度而忽略經(jīng)濟(jì)發(fā)展質(zhì)量。通過產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展，跨經(jīng)濟(jì)部門進(jìn)行合作，可改變地區(qū)發(fā)展不平衡的現(xiàn)狀。經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和持續(xù)的高水平技術(shù)投資對(duì)環(huán)境保護(hù)有實(shí)際作用，可推動(dòng)落后地區(qū)的高科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

（3）改善生態(tài)環(huán)境，鼓勵(lì)綠色低碳發(fā)展。南北方生態(tài)環(huán)境和能源稟賦不同，應(yīng)制定差異化發(fā)展路線。優(yōu)化傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，重視綠色低碳發(fā)展。優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，鼓勵(lì)支持高科技低排放的產(chǎn)業(yè)發(fā)展。并且，政府應(yīng)制定保護(hù)生態(tài)環(huán)境的相關(guān)政策及法規(guī)，發(fā)揮各地區(qū)的優(yōu)勢(shì)，揚(yáng)長(zhǎng)避短。加強(qiáng)對(duì)環(huán)保型企業(yè)的支持，提升居民環(huán)保低碳和節(jié)約資源的意識(shí)，推動(dòng)生態(tài)平衡發(fā)展，加強(qiáng)環(huán)境治理力度、重視生態(tài)環(huán)境優(yōu)化。